Inhoud
Staal is overal om je heen. Van het bouwen van infrastructuur tot chirurgische hulpmiddelen, u kunt veel begrijpen als u meer te weten komt over het brede scala aan doeleinden voor staal. De eigenschappen van staal komen voort uit de manier waarop het voor deze doeleinden is gebouwd, en de specifieke samenstelling kan een grote invloed hebben op de massa en bijgevolg op het gewicht van staal. De beste manier om de massa van staal en het gewicht ervan te berekenen, is gebaseerd op de dichtheid en het volume dat u hebt.
Staalgewicht per volume
U kunt het gewicht van staal berekenen met behulp van de gewichtsvergelijking W = m_g voor het gewicht _W in newton, massa m in kilogram en zwaartekrachtversnelling constant 9,8 m / s2. De massa van een object meet de hoeveelheid materie die een object bevat, terwijl gewicht de kracht is die het object door zwaartekracht op de aarde uitoefent. Met behulp van de gewichtsvergelijking, als je de massa van een object kent, kun je dat gebruiken om het gewicht te berekenen. Een newton is gelijk aan ongeveer 0,224809 pond kracht.
U kunt ook de staaldichtheid gebruiken om de massa te berekenen. De dichtheid van een object is massa gedeeld door volume, dus u kunt dichtheid met volume vermenigvuldigen om massa te krijgen. Zorg ervoor dat u bijhoudt wat de eenheden zijn voor deze berekeningen. Als je 10 cm hebt3 van staal met een dichtheid van 7,85 g / cm3de massa zou 78,5 g of 0,0785 kg zijn. U kunt massa omzetten in gewicht door het te vermenigvuldigen met 9,8 m / s2 om 0.77 newton staal te krijgen.
U kunt de staaldichtheid ook bepalen met behulp van het soortelijk gewicht. Het soortelijk gewicht of de relatieve dichtheid is de verhouding van een fysieke materiaaldichtheid tot die van water. Het soortelijk gewicht van op koolstof gebaseerd staal is 7,8. Dit aantal heeft geen eenheden omdat het een verhouding is van de ene dichtheid tot de andere dichtheid: met andere woorden, de eenheden die in de dichtheid voor zowel staal als water worden gebruikt, worden opgeheven.
Verschillende staaldichtheidswaarden
Staaldichtheid hangt af van hoe het is gemaakt. Verschillende methoden voor het meten van de staaldichtheid kunnen betekenen dat u erachter kunt komen welke het beste bij u past.
De staaldichtheid is afhankelijk van hoe het staal wordt gemaakt. Metaalstaal dat wordt gebruikt voor gereedschap is 7,715 g / cm3vervaardigd metaal is 7,75 g / cm3, stalen gereedschappen op koolstofbasis zijn 7,82 g / cm3zuiver metaal is 7,86 g / cm3 en zacht metaalstaal (met zeer weinig koolstof) is 7,87 g / cm3. Deze verschillende staaldichtheidswaarden passen bij hun verschillende doeleinden.
Soms wordt het gewicht van staal gegeven in verhouding tot de dikte van staal. 40.80 lb / ft2 van staal heeft een dikte van 1 inch, volgens de Engineering Toolbox. Vermenigvuldig dit gewicht in ponden per voet in het kwadraat met hoeveel voet in het kwadraat van het staal je moet het gewicht in ponden bepalen.
Soorten staal
De vier belangrijkste manieren om verschillende soorten staal te verdelen zijn koolstofstaal, gelegeerd staal, roestvrij staal en gereedschapsstaal met verschillende staaleigenschappen. Koolstofstaal is hard en bros voor gebruik in productiemachines. Gelegeerd staal heeft andere elementen zoals vanadium, molybdeen en koper, zodat ze kunnen worden gebruikt in messen en tandwielen.
U kunt HSLA-staal met hoge sterkte en laaggelegeerd staal gebruiken, evenals pijpleidingen voor gas en olie. Deze types zijn eigenlijk een soort koolstofstaal waaraan andere elementen zijn toegevoegd om de taaiheid, corrosieweerstand en het reactievermogen op warmte te vergroten. Producten van roestvrij staal bevatten sporenelementen van chroom en nikkel zodat ze hun kleur en structuur kunnen behouden in buizen, chirurgisch gereedschap, constructie. Ze zijn bestand tegen corrosie en hoge temperaturen.
Gereedschapsstaal is gemaakt met wolfraam en molybdeen en is veel, veel harder. Ze worden gebruikt voor gereedschappen die metalen snijden. Staal dat is gemaakt met grote hoeveelheden koolstof wordt over het algemeen gebruikt in de automobielindustrie. Hoewel deze verschillende soorten staal verschillende staaleigenschappen hebben, kunt u hun gewicht en massa precies hetzelfde meten met behulp van dichtheid en volume.